平移液滴溶解过程中自然对流的作用
摘要：小的长链醇（不同种类）静态液滴在水中的溶解过程，解离扩散和对流的贡献。当醇的溶解度较高时，对流贡献会出现，因为醇-水混合物的密度明显小于纯水，产生浮力驱动的对流。使用微粒图像测速仪（muPIV）和条纹技术测量了液滴周围的对流流动。将系统无量纲化后，我们发现在对流区域的所有醇（不同溶解度）和所有液滴中存在一个普适的Shsim Ra^{1/4}缩放关系。这里Sh是谢立伍德数（无量纲质量通量），Ra是瑞利数（无量纲纯净水和醇饱和水之间的密度差异）。这个缩放关系暗示了对流溶解时间的缩放关系$ au_c sim R^{5/4}$，与实验数据一致。我们表明，在对流区域，脱离的醇饱和柱的无量纲速度（Reynolds数）遵循$Re_p sim Sc^{-1} Ra^{5/8}$，这得到了muPIV数据的验证。这里，Sc是斯密特数。当$Ra>Ra_t$时存在对流区域，其中$Ra_t=12$是从数据中提取的过渡瑞利数。对于$Ra 作者：Erik Dietrich, Sander Wildeman, Claas Willem Visser, Kevin Hofhuis, E.
Stefan Kooij, Harold J. W. Zandvliet, and Detlef Lohse 论文ID：1601.05226 分类：Fluid Dynamics 分类简称：physics.flu-dyn 提交时间：2023-07-19